CN108061631B - 一种测量篦齿密封结构泄露量的试验方法 - Google Patents

一种测量篦齿密封结构泄露量的试验方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种测量篦齿密封结构泄露量的试验方法。所述测量密封结构泄露量的试验方法包括如下步骤：步骤1：加工试验件；步骤2：加工集气腔；步骤3：试验前，测量试验时的大气温度和压力；步骤4：进行密封泄露量测量试验，记录密封腔内压力随时间变化曲线，当密封腔内压力升高到入口压力95％后停止试验；步骤5：根据试验结果绘制密封泄露量随不同压差的函数曲线。本申请的测量篦齿密封结构泄露量的试验方法简单，成本低，结果应用面广的密封试验测试方法，该方法解决了传统密封泄露量测试方法的压差点少，试验结果不连续，试验流量从大到小变化时跨流量计量程，流量测试不准的问题。

Description

一种测量篦齿密封结构泄露量的试验方法
技术领域
本发明涉及篦齿密封检测技术领域，特别是涉及一种测量篦齿密封结构泄露量的试验方法。
背景技术
随着航空发动机技术的发展，密封技术已成为影响发动机性能和寿命的重要因素。作为高温高压部件之一，喷管的密封对发动机及后机身隔热防火有着较大影响，其密封问题是保证喷管性能乃至安全可靠工作的技术关键。
传统的密封试验方法为直接在密封通道前安装流量计，通入给定气体后经过密封装置排出环境，通过气体流量计直接读取密封泄露量的体积流量。首先，传统方法随着试验中气体密度变化，换算到质量流量时会出现误差；其次，每次通入给定压力，进出口压差不变，试验结果只输出单个压差下的泄露量；最后，在不同状态点的流量测量时，容易出现跨流量计量程的尴尬，即在小流量计的上限和大流量计的下限，此处的测点会出现测量偏差。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测量篦齿密封结构泄露量的试验方法来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种测量篦齿密封结构泄露量的试验方法，所述测量密封结构泄露量的试验方法包括如下步骤：
步骤1：加工试验件：试验件包括密封条和密封腔，试验中密封条嵌入到密封腔的密封卡槽内，来流气体通过管路流入到密封腔，气流经过密封条和密封卡槽的上表面之间的狭缝节流；
步骤2：加工集气腔：集气腔与试验的密封腔连接，所述集气腔用于收集从所述狭缝中流出的气体；
步骤3：试验前，测量试验时的大气温度和压力；
步骤4：进行密封泄露量测量试验，试验过程中在进口测量来流的温度和压力；保持密封腔内初始压力为环境压力，在试验段进口通入给定压力气体，随着气体通过篦齿密封流入密封腔，密封腔内压力升高，在密封腔入口安装动态压力扫描阀，记录密封腔内压力随时间变化曲线，当密封腔内压力升高到入口压力95％后停止试验；
步骤5：根据试验结果绘制密封泄露量随不同压差的函数曲线。
优选地，所述步骤4中，所述试验件前段气体需要整流，保证来流气体压力均匀，没有旋涡，通过试验段前的压力传感器监控来流的稳定性，来流压力波动范围在1％。
优选地，所述集气腔表面安装静压测试柱，用于检测试验过程中腔内压力，静压测试柱安装后用密封胶将测试孔外密封。
优选地，所述步骤4中的试验测试参数中的密封腔内压力、入口压力和温度均为动态采集记录，每0.1s测试一次。
本申请的测量篦齿密封结构泄露量的试验方法简单，成本低，结果应用面广的密封试验测试方法，该方法解决了传统密封泄露量测试方法的压差点少，试验结果不连续，试验流量从大到小变化时跨流量计量程，流量测试不准的问题。
附图说明
图1是本申请第一实施例的测量篦齿密封结构泄露量的试验方法的流程示意图。
图2是图1所示的测量篦齿密封结构泄露量的试验方法所使用的密封试验装置的结构示意图。
图3是图2所示的密封试验装置的密封前端装置放大示意图；
图4是图2所示的密封试验装置的密封条和密封腔装配示意图；
附图标记：
1 集气腔 3 密封腔
5 盖板 7 密封条
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
图1是本申请第一实施例的测量篦齿密封结构泄露量的试验方法的流程示意图。
图2是图1所示的测量篦齿密封结构泄露量的试验方法所使用的密封试验装置的结构示意图。图3是图2所示的密封试验装置的密封前端装置放大示意图。图4是图2所示的密封试验装置的密封条和密封腔装配示意图。
如图1所示的测量密封结构泄露量的试验方法包括如下步骤：
步骤1：加工试验件：试验件包括密封条和密封腔，试验中密封条嵌入到密封腔的密封卡槽内，来流气体通过管路流入到密封腔，气流经过密封条和密封卡槽的上表面之间的狭缝节流；
步骤2：加工集气腔：集气腔与试验的密封腔连接，所述集气腔用于收集从所述狭缝中流出的气体；
步骤3：试验前，测量试验时的大气温度和压力；
步骤4：进行密封泄露量测量试验，试验过程中在进口测量来流的温度和压力；保持密封腔内初始压力为环境压力，在试验段进口通入给定压力气体，随着气体通过篦齿密封流入密封腔，密封腔内压力升高，在密封腔入口安装动态压力扫描阀，记录密封腔内压力随时间变化曲线，当密封腔内压力升高到入口压力95％后停止试验；
步骤5：根据试验结果绘制密封泄露量随不同压差的函数曲线。
本申请的测量篦齿密封结构泄露量的试验方法简单，成本低，结果应用面广的密封试验测试方法，该方法解决了传统密封泄露量测试方法的压差点少，试验结果不连续，试验流量从大到小变化时跨流量计量程，流量测试不准的问题。
在本实施例中，所述步骤4中，所述试验件前段气体需要整流，保证来流气体压力均匀，没有旋涡，通过试验段前的压力传感器监控来流的稳定性，来流压力波动范围在1％。
在本实施例中，所述集气腔表面安装静压测试柱，用于检测试验过程中腔内压力，静压测试柱安装后用密封胶将测试孔外密封。
在本实施例中，所述步骤4中的试验测试参数密封腔内压力、入口压力和温度均为动态采集记录，每0.1s测试一次。
实施例1：
参见图2至图4，试验中密封条7嵌入到密封腔3的密封卡槽内，来流气体通过管路流入到密封腔3，气流经过密封条7和密封腔3的上表面之间的狭缝节流，从该狭缝流出到集气腔内。
集气腔1与试验的密封腔3连接，集气腔1容积与充气时间相关，可根据实际试验需求定制。
密封条7嵌入到密封腔3内，盖好盖板5后用密封胶将配合面密封，保证试验装置自身密封性能良好；然后，进行试验数据采集：试验前，测量试验时的大气温度和压力。
试验过程中在进口测量来流的温度和压力。保持集气腔1内初始压力为环境压力，在试验段进口通入给定压力气体，随着气体通过密封条7流入密封腔3，腔内压力升高，在密封腔3入口安装动态压力扫描阀，记录密封腔3内压力随时间变化曲线，当密封腔3内压力升高到入口压力95％后停止试验。
根据试验结果绘制密封泄露量随不同压差的函数曲线：由于试验容器的容积和入口压力已定，集气腔1内的压力逐渐升高，因此密封条7两侧的压差连续变化，而集气腔1内压力随时间变化试验中已采集，根据压力、温度、体积可以计算每个采集点的流量，而每个采集点对应的压差已知，因此可以绘制流过密封条7的流量和压差的对应函数曲线；
试验件前段气体需要整流，保证来流气体压力均匀，没有旋涡，通过试验段前的压力传感器监控来流的稳定性，来流压力波动范围在1％；
集气腔1试验前保证内腔压力与环境压力一致；
集气腔1表面要安装静压孔检测试验过程中腔内压力，静压测试柱安装后需要用密封胶将测试孔外密封；
试验测试参数密封腔内压力、入口压力和温度均为动态采集记录，每0.1s测试一次。
所述其优点在于：本发明提供了一种试验方法简单，成本低，结果应用面广的密封试验测试方法，该方法解决了传统密封泄露量测试方法的压差点少，试验结果不连续，试验流量从大到小变化时跨流量计量程，流量测试不准的问题。
实施例2：
(1)试验中密封条7嵌入到密封腔3的密封卡槽内，来流气体通过管路流入到密封腔3，气流经过密封条7和密封腔3的上表面之间的狭缝节流，从该狭缝流出到集气腔内。
(2)集气腔1与试验的密封腔3连接，集气腔1容积与充气时间相关，可根据实际试验需求定制。
(3)密封条7嵌入到密封腔3内，盖好盖板5后用密封胶将配合面密封，保证试验装置自身密封性能良好；然后，进行试验数据采集：试验前，测量试验时的大气温度和压力。
试验过程中在进口测量来流的温度和压力。保持集气腔1内初始压力为高压气体，将试验段入口与外界大气相通，随着气体通过密封条7流出密封腔3，腔内压力降低，在密封腔3入口安装动态压力扫描阀，记录密封腔3内压力随时间变化曲线，当密封腔3内压力降低到初始压力95％后停止试验。
(4)根据试验结果绘制密封泄露量随不同压差的函数曲线：由于试验容器的容积和初始压力已定，集气腔1内的压力逐渐降低，因此密封条7两侧的压差连续变化，而集气腔1内压力随时间变化试验中已采集，根据压力、温度、体积可以计算每个采集点的流量，而每个采集点对应的压差已知，因此可以绘制流过密封条7的流量和压差的对应函数曲线；
(5)集气腔1试验前保证内腔压力均匀；
(7)集气腔1表面要安装静压孔检测试验过程中腔内压力，静压测试柱安装后需要用密封胶将测试孔外密封；
(8)试验测试参数密封腔内压力、入口压力和温度均为动态采集记录，每0.1s测试一次。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种测量篦齿密封结构泄露量的试验方法，其特征在于，所述测量密封结构泄露量的试验方法包括如下步骤：
步骤1：加工试验件：试验件包括密封条和密封腔，试验中密封条嵌入到密封腔的密封卡槽内，来流气体通过管路流入到密封腔，气流经过密封条和密封卡槽的上表面之间的狭缝节流；
步骤2：加工集气腔：集气腔与试验的密封腔连接，所述集气腔用于收集从所述狭缝中流出的气体；
步骤3：试验前，测量试验时的大气温度和压力；
步骤4：进行密封泄露量测量试验，试验过程中在进口测量来流的温度和压力；保持密封腔内初始压力为环境压力，在试验段进口通入给定压力气体，随着气体通过篦齿密封流入密封腔，密封腔内压力升高，在密封腔入口安装动态压力扫描阀，记录密封腔内压力随时间变化曲线，当密封腔内压力升高到入口压力95％后停止试验；
步骤5：根据试验结果绘制密封泄露量随不同压差的函数曲线。
2.如权利要求1所述的测量篦齿密封结构泄露量的试验方法，其特征在于，所述步骤4中，所述试验件前段气体需要整流，保证来流气体压力均匀，没有旋涡，通过试验段前的压力传感器监控来流的稳定性，来流压力波动范围在1％。
3.如权利要求1所述的测量篦齿密封结构泄露量的试验方法，其特征在于，所述集气腔表面安装静压测试柱，用于检测试验过程中腔内压力，静压测试柱安装后用密封胶将测试孔外密封。
4.如权利要求1所述的测量篦齿密封结构泄露量的试验方法，其特征在于，所述步骤4中的试验测试参数中的密封腔内压力、入口压力和温度均为动态采集记录，每0.1s测试一次。
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